Необходимые условия для возникновения жизни (абиогенеза)

[Maki]

По-идее , нужен не один эксперимент , а большая серия , с учётом множества меняющихся факторов - уровня радиации (меняющегося) , разных давлений , температур , геохимических сеттингов. Вполне возможно , это целая последовательность стадий , и для каждой специфические условия нужны были.

Мне кажется, с геохимией можно слегка "похалявить", исходя из предполагаемой хондритной природы катархейского грунта. Возможно, искусственный аналог не так уж и сложно сделать. По температурам и давлению вроде бы чуть выше определились, что сверхкритическая вода для синетза полимеров не годится, а максимальная температура должна быть не выше 150 град. Давления можно взять до тысячи атмосфер. И погонять всё это хозяйство при разных уровнях радиации.
Да, получается целая серия. Но можно начать с какой-то одной комбинации факторов, и посмотреть как меняется выход органики при изменениях одного из параметров.
Кстати, интересно, есть ли в РФ научные институты, способные создать такие условия?

P.S.
Погуглил. Оказывается в нашем местном универе стоит вполне рабочая установочка http://pstu.ru/activity/innovation/tskp/poilov/ustanovka/. Правда с источниками радиации там никак. Но для начала и это неплохо. Подумаю, как бы вбросить им идею...

[Fall63]

Сюда же ещё нужно добавить разную пористость/трещиноватость пород - как-то должен осуществляться транспорт флюидов между местами с различными условиями (если необходимы разные условия на разных стадиях).

[Maki]

Сюда же ещё нужно добавить разную пористость/трещиноватость пород - как-то должен осуществляться транспорт флюидов между местами с различными условиями (если необходимы разные условия на разных стадиях).

Это так. Но нашим химикам платят за исследование промышленных процессов. А абиогенез, если пытаться моделировать все факторы, потребует примерно вот такой грандиозной установки, и ни один НИИ на это не пойдёт без конкретного госфинансирования. Государству же тоже абиогенез не интересен. Нефтехимия важней.
Так что вся надежда на полулюбительские опыты, уровня Юри - Миллера.

[Fall63]

Сюда же ещё нужно добавить разную пористость/трещиноватость пород - как-то должен осуществляться транспорт флюидов между местами с различными условиями (если необходимы разные условия на разных стадиях).

Это так. Но нашим химикам платят за исследование промышленных процессов. А абиогенез, если пытаться моделировать все факторы, потребует примерно вот такой грандиозной установки, и ни один НИИ на это не пойдёт без конкретного госфинансирования. Государству же тоже абиогенез не интересен. Нефтехимия важней.
Так что вся надежда на полулюбительские опыты, уровня Юри - Миллера.

Или какой-нибудь организации международного уровня , занимающейся поиском внеземной жизни. Например , при полете к какому-нибудь небесному телу (что маловероятно само по себе) остро встанет вопрос его жизнепригодности - безжизненные объекты на порядки сложнее колонизировать - тут и встанет вопрос о воспроизведении условий на этом небесном теле в раннее время , в т.ч. условий по зарождению жизни. Иначе видимо никак.

[Maki]

вопрос о воспроизведении условий на этом небесном теле в раннее время, в т.ч. условий по зарождению жизни

Возможно, условия эти на всех землеподобных планетах как раз таки соблюдаются, и определённые стадии абиогенеза происходят везде. А вот появляется ли клеточная жизнь, есть ли у неё шансы сохраниться и эволюционировать - можно оценивать как раз таки по классу звезды, параметрам орбиты, размерам, альбедо и спектральной линии кислорода в атмосфере.
Так что никакие "организации международного уровня" нам не помогут. А помогут только любопытные учёные, имеющие халявный доступ к реактору высокого давления и десяток килограммов метеоритного вещества...

P.S.
Ещё одна ссылка на органический синтез при высоком давлении, оставлю здесь, чтобы не потерялась.
http://www.sibran.ru/upload/iblock/970/9708ccb0cec4fd24a5aa713efc456385.pdf

[TabulaRasa]

Maki
Проблема в том, и это грустно, что если изыскать даже ВСЕ необходимые ресурсы, условия и компоненты, благоприятные  для  лабораторного абиогенеза, то останется один недостижимый фактор - время. Результат может быть как мгновенным (Ура!), но может растянуться на десятки или даже сотни миллионов лет.  Однако почему бы и нет! 
---
 У меня есть идея, как обойти это ограничение, но она несравнимо дороже Вашего эксперимента. 

[TabulaRasa]

Возможно, условия эти на всех землеподобных планетах как раз таки соблюдаются, и определённые стадии абиогенеза происходят везде.

И эта идея - она и есть. То есть просто искать биомаркеры на землеподобных планетах. Там фактор времени уже сработал.

[Maki]

То есть просто искать биомаркеры на землеподобных планетах. Там фактор времени уже сработал.

Я бы даже и Луну не списывал со счетов. Пишут, что в её коре мало воды. Но на полюсах нашли лёд. Дегазация тоже наблюдается. Следовательно, есть вероятность, что где-то в глубине есть подходящая температура, влажность и газонасыщенность для существования микроорганизмов. Уже на глубине 1м. температура там постоянная, -35. А на глубинах 60-100 км - уже +300 и давление 5000 атмосфер. Следовательно, как минимум под ледяными куполами на полюсах на определённой глубине может существовать жидкая вода. Отчего бы не изучить дегазацию Луны в приполярных областях и не проверить её на наличие биогенного метана? Но увы, пока этого делать не собираются...

Результат может быть как мгновенным (Ура!), но может растянуться на десятки или даже сотни миллионов лет.

Зависит исключительно от того, что считать "результатом". Для начала, было бы достаточно имитации хондритного вещества на основе земных минералов, циркуляции в нём воды и газов под давлением, и проверки получившегося "супа" на предмет синтезированных органических соединений. Если так удастся получить нуклеиновые кислоты - это будет "бомба".

[Проходящий Кот]

Возможно, условия эти на всех землеподобных планетах как раз таки соблюдаются, и определённые стадии абиогенеза происходят везде.

И эта идея - она и есть. То есть просто искать биомаркеры на землеподобных планетах. Там фактор времени уже сработал.

Это хорошо, но до них надо добраться.

[Maki]

Возможно, условия эти на всех землеподобных планетах как раз таки соблюдаются, и определённые стадии абиогенеза происходят везде.

И эта идея - она и есть. То есть просто искать биомаркеры на землеподобных планетах. Там фактор времени уже сработал.

Это хорошо, но до них надо добраться.

Всему своё время... Но их поиск - тот ещё геморрой. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,159263.100.html

[TabulaRasa]

Это хорошо, но до них надо добраться.

Я не говорил, что это будет легко. В данное время. Но так получается, что это единственный способ изъятия достоверной информации по интересующему Вас вопросу.

[Maki]

Это хорошо, но до них надо добраться.

Я не говорил, что это будет легко. В данное время. Но так получается, что это единственный способ изъятия достоверной информации по интересующему Вас вопросу.

Совершенно верно.
По этому
1) Ждём результатов изъятия.
2) Ждём результатов лабораторного моделирования абиогенеза.
И те, и другие данные имеют самостоятельную ценность.

[Maki]

Очередные новости от мегаимпактистов. Злые японцы утверждают, что мол Тейя вдарила по Земле, покрытой океаном магмы. А стало быть, на тот момент Земля была на 100% стерильна.
Печально. Только подумали, как хорошо могла бы идти химическая эволюция в катархейских недифференцированных хондритах Земли - и такой облом...
С другой стороны - в японской модели Тейя твёрдая, и вполне холодная. И её вещество прекрасно выпадает затем не только на Луну, но и на Землю. Может быть и жизнь на Землю занесла Тейя? Из этого предположения вытекает забавное следствие. 
Если всё-таки химическая эволюция запускается аккреционным разогревом ещё в катархейских хондритах, и там же возникает жизнь - на планетах земной массы её полностью уничтожает переплавка. А на малых планетах, жизнь не в состоянии выйти на поверхность, в виду негодных условий.
Получается, что зародившая жизнь малая планета должна вовремя врезаться в землеподобную, выбить с неё расплавленную магму и, возможно, первичную атмосферу, расколоться в пыль и щебень, а затем постепенно выпадать на остывающую поверхность, рассеивая по ней жизнь.

[Fall63]

Если всё-таки химическая эволюция запускается аккреционным разогревом ещё в катархейских хондритах, и там же возникает жизнь - на планетах земной массы её полностью уничтожает переплавка. А на малых планетах, жизнь не в состоянии выйти на поверхность, в виду негодных условий.
Получается, что зародившая жизнь малая планета должна вовремя врезаться в землеподобную, выбить с неё расплавленную магму и, возможно, первичную атмосферу, расколоться в пыль и щебень, а затем постепенно выпадать на остывающую поверхность, рассеивая по ней жизнь.

Ну если радиолиз играет большую роль в абиогенезе - то да, именно так - в ином случае пока поверхность заново остынет , большинство нуклидов с периодами полураспада в первые десятки миллионов лет практически полностью распадутся, а нуклидов с периодами полураспада в сотни миллионов лет практически не существует (за исключением урана-235).

[mbrane]

а нуклидов с периодами полураспада в сотни миллионов лет практически не существует (за исключением урана-235).

Работавший K40, торий 232, уран 238....причем если посмотреть на периоды полураспада ясно что активность была на порядок выше текущей

[Fall63]

а нуклидов с периодами полураспада в сотни миллионов лет практически не существует (за исключением урана-235).

Работавший K40, торий 232, уран 238....причем если посмотреть на периоды полураспада ясно что активность была на порядок выше текущей

Ну разве что калий-40... активность более долгоживущих нуклидов не принципиально сильно упала за это время. Потом калия-40 во вселенной должно быть завались , а вот экзотика вроде ²³⁶U , ²⁴⁴Pu , ²⁴⁷Cm (у последнего цепочка распада длинная довольно таки) однозначно являетмя редкостью во вселенной , но присутствовала на Земле - нелавно в теме про уникальность Солнечной системы писалось , что основные планеты вроде как сформировались спустя примерно 80 млн лет после обогащения протопланетного облака продуктами слияния НЗ.

[Maki]

Если всё-таки химическая эволюция запускается аккреционным разогревом ещё в катархейских хондритах, и там же возникает жизнь - на планетах земной массы её полностью уничтожает переплавка. А на малых планетах, жизнь не в состоянии выйти на поверхность, в виду негодных условий.
Получается, что зародившая жизнь малая планета должна вовремя врезаться в землеподобную, выбить с неё расплавленную магму и, возможно, первичную атмосферу, расколоться в пыль и щебень, а затем постепенно выпадать на остывающую поверхность, рассеивая по ней жизнь.

Ну если радиолиз играет большую роль в абиогенезе - то да, именно так - в ином случае пока поверхность заново остынет , большинство нуклидов с периодами полураспада в первые десятки миллионов лет практически полностью распадутся, а нуклидов с периодами полураспада в сотни миллионов лет практически не существует (за исключением урана-235).

Именно так. Если вся планета переплавлена  - радиолиз уже не поможет, ибо вся сложная органика спеклась. А когда кора остывает, и на ней появляются пресловутые "лужи" - большинство радиоактивных элементов или распалось, или гравитационно отдифференцировалось в глубину.
А вот в малой планетке, где тотальной переплавки не получается - "радиолизная" жизнь внутри хондритной толщи, возможно, и возникнет, и сохранится надолго. И у неё будет шанс загрязнить ту самую "лужу" при столкновении с Землёй.

[TabulaRasa]

Дышите. Не дышите...
   ляпота

Маты могут возникнуть на мелководье, а в океанидах его в принципе нет. И эрозии суши тоже нет, чтобы обновлять выводимый (с трупами) жизненный ресурс из воды.

С Вашего позволения попробую прояснить сей момент.
Дело в том, что в этот геологический период, а это было задолго до образования Ваальбары - первого устойчивого кратона - Земля представляла собой ни воду, ни сушу: тонкая, размазанная по всей поверхности планеты водная оболочка с весьма незначительными перепадами по высоте (первые метры). Это был рай для микробных матов, поскольку и глубина заселения соответствовала фотической зоне, и отсутствовал вывод органики из цикла - она была в шаговой доступности, а не захоранивалась в глубоководной седиментации. Этим, отчасти, и объясняется высокая эффективность тамошней биосферы в плане преобразования среды из восстановительной в окислительную - была задействована практически вся поверхность Земли. Океаны и континенты - это все в будущем, с началом тектонической активности.

[Maki]

Земля представляла собой ни воду, ни сушу: тонкая, размазанная по всей поверхности планеты водная оболочка с весьма незначительными перепадами по высоте (первые метры).

Вот этот момент хотелось бы прояснить.
http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=cb51314c-239c-4316-80e3-7b47ebcf8404
Международная научная группа под руководством российских геохимиков установила, что огромные запасы воды, находящиеся в мантии Земли и превосходящие массу всего мирового океана, образовывались более 3,3 миллиарда лет назад за счет погружения в недра Земли океанической коры, обогащенной морской водой.
Странно, что в статье ничего не говорится о карбонатах.
Но и касаемо воды всё очень интересно. Вырисовывается не тонкая оболочка, а здоровенный океанище, который постепенно начал засасываться в мантию только с началом тектоники плит.

[Скеп-тик]

Навряд ли. С самого начала в аккреции принимали участие планетезимали самого разного происхождения, и благодаря стараниям Юпитера и Сатурна, внутренние области были наводнены телами кометного происхождения. И первые 5-10 млн лет могло статься, что Земля и Марс наполовину состояли из воды - пока масса была небольшой, столкновения на небольшой скорости (менее 1 км/сек) не приводили к взрывам и выбросу летучих компонентов. Двух-трёх ледяных тел в 200 км вполне хватит на всю историю Земли. А к концу, когда Солнце достаточно раскочегарилось, выпадали обезвоженные планетезимали, которые пытались захоронить воду.
Потом планета расплавилась, началась дегазация - и пошли дожди.
Кстати, на орбите Венеры движение планетезималей было более быстрое, энергии при столкновениях выделялось больше, в результате - меньше (намного) воды.
Что касается хлора (и серы) - в кометах вода тоже достаточно солёная.